Investigadores de la universidad de Rice, en EE.UU., han propuesto y
demostrado un nuevo tipo de ataque de denegación de servicio (DoS),
efectivo contra un gran numero de servicios y tecnologías.
El ataque se basa en explotar vulnerabilidades algorítmicas en muchos de
los algoritmos empleados en el software a atacar. La idea clave del
ataque es que muchas de las estructuras de datos y algoritmos empleados
habitualmente, tienen un buen comportamiento en los casos «normales»,
pero pueden degenerar a casos «críticos» (en consumo de memoria o de
CPU) antes situaciones «patológicas».
Un caso evidente es el «quicksort», o «clasificación rápida». Se trata
de un algoritmo descubierto a mediados de los años 60, y ampliamente
utilizado. De hecho, forma parte de la librería estándar de C. Se trata
de un algoritmo cuyo tiempo de ejecución en el caso «típico» es
prácticamente lineal con el número de elementos a ordenar. Pero en
situaciones patológicas, el tiempo de ejecución pasa a depender del
CUADRADO de elementos, lo que resulta desorbitado y peligroso.
Si el algoritmo empleado posee casos patológicos y estos son accesibles
para un atacante, es posible que dicho atacante consiga unos consumos de
memoria y/o CPU exagerados y logre obtener un DoS.
El artículo describe varios ataques contra programas muy utilizados en
Internet, incluyendo el propio kernel de Linux. La última versión del
kernel ya ha corregido el problema explotado.
Existen dos posibilidades para abordar el problema:
a) Emplear estructuras de datos o algoritmos que carezcan de casos
patológicos. Lamentablemente esta solución suele ser más compleja o
menos eficiente en el caso típico. En algunos casos incluso puede
no existir una alternativa práctica.
b) Evitar que un atacante pueda introducir valores patológicos. Por
ejemplo, en una tabla HASH, además de la clave de búsqueda que pueda
estar bajo el control del usuario, podemos usar un factor aleatorio,
que varía de forma periódica o que se genera al arrancar el programa,
para evitar que el usuario obtenga control total sobre la estructura
y pueda conducirla a situaciones límite.
En resumidas cuentas, se trata de un nuevo tipo de ataque, muy potente y
con gran potencial, aunque su efectividad depende precisamente de su
novedad. Es decir, a medida que se abuse de este tipo de ataque,
solucionarlo será muy simple, sobre todo si se opta por la segunda vía
de solución (incluir factores no predecibles por el atacante). La parte
negativa es que, en la mayoría de los casos, los programas vulnerables
deberán corregirse uno a uno. No hay balas de plata ni varitas mágicas.
Otro riesgo importante de este ataque es que muchos programadores,
aunque reconocen que sus productos son vulnerables, ven las
posibilidades de ataque como «remotas», en el mejor de los casos. Un
ejemplo es el lenguaje de programación Python, para el que sus
desarrolladores han anunciado ya que no van a solucionar el problema…
mientras no sea un problema real.
Mi opinión personal es que sí se trata de un problema grave y cuyo
alcance es inconmensurable, si bien solucionar cualquier incidencia del
mismo en la práctica debería ser un proceso rápido y casi trivial.
jcea@hispasec.com
Más información:
Denial of Service via Algorithmic Complexity Attacks
http://www.cs.rice.edu/~scrosby/hash/CrosbyWallach_UsenixSec2003/index.html
Denial of Service via Algorithmic Complexity Attacks
http://www.cs.rice.edu/~scrosby/hash/
Denial of Service via Algorithmic Complexity Attacks
http://catless.ncl.ac.uk/Risks/22.76.html#subj12
26/05/2003 – Ataque DoS sobre el sistema operativo Linux
http://www.hispasec.com/unaaldia/1674
15/06/2003 – Se publica el kernel Linux 2.4.21
http://www.hispasec.com/unaaldia/1694
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